JP2022119844A - Compatibilized polymer composition - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願
本出願は、2016年4月29日出願の米国仮特許出願第62/329,522号および2016年9月8日出願の欧州特許出願第16187800.4号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願のそれぞれの全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
RELATED APPLICATIONS This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/329,522 filed April 29, 2016 and European Patent Application No. 16187800.4 filed September 8, 2016. and the entire contents of each of these applications are incorporated herein by reference for all purposes.
本発明は、ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)および少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)を含む、高性能相溶化ポリマー組成物に関する。 The present invention relates to high performance compatibilizing polymer compositions comprising poly(para-phenylene sulfide) (PPS) and at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES).
ポリマーは、望ましい特性を有する新規な組成物を達成するためにブレンドされてもよいが、しかしながら、大半のポリマーは、互いに非混和性である。ポリマーをブレンドする試みはしばしば、ポリマーが互いに非混和性である場合、不均一多相組成物をもたらす。そのような組成物は、いくつかの熱的転移温度(Tg、Tm)を示し、通常は不良な機械的特性を示し、剥離および/または審美的欠陥を被る。 Polymers may be blended to achieve new compositions with desired properties, however, most polymers are immiscible with each other. Attempts to blend polymers often result in heterogeneous multiphase compositions when the polymers are immiscible with each other. Such compositions exhibit several thermal transition temperatures (Tg, Tm), usually exhibit poor mechanical properties, and suffer from delamination and/or aesthetic defects.
事実、特定のブレンドの機械的特性および処理の容易さは、ポリマー成分の相溶性の程度に依存する。主要なポリマー成分は、通常は連続相またはマトリックスと称されるが、一方で主要でないポリマー成分は、典型的には分散相と定義される。相溶性の程度は、連続相中の分散相の寸法、およびマトリックスと分散相との間の接着のレベルで特徴付けることができる。ある特定の非常に非混和性のブレンドは、高いダイスウェル(die swell)のために通常の操作条件で押し出すことが不可能であり、したがって、商業的に利用可能でない。 In fact, the mechanical properties and ease of processing of a particular blend depend on the degree of compatibility of the polymer components. The major polymer component is commonly referred to as the continuous phase or matrix, while the minor polymer component is typically defined as the dispersed phase. The degree of compatibility can be characterized by the dimensions of the dispersed phase in the continuous phase and the level of adhesion between the matrix and the dispersed phase. Certain highly immiscible blends cannot be extruded under normal operating conditions due to high die swell and are therefore not commercially available.
PPSは、非常に良好な耐化学薬品性および低い溶融粘度を有することが公知であり、PAESsは、優れた機械的特性および良好な熱安定性を有することが公知である。したがって、これらのポリマーをブレンドして、それらの特性の組み合わせを達成することが望ましい。しかしながら、PPSとPAESとのブンレドは、常に非常に相溶性であるとは限らず、一部の場合に、これらのポリマーのブレンド中の個別ポリマーの大きなドメインの存在、および相間の不良な付着のために、不良な引張り特性を示す。 PPS is known to have very good chemical resistance and low melt viscosity, and PAESs are known to have excellent mechanical properties and good thermal stability. Therefore, it is desirable to blend these polymers to achieve their combination of properties. However, the blends of PPS and PAES are not always very compatible, and in some cases the presence of large domains of individual polymers in blends of these polymers and poor adhesion between the phases. Therefore, it exhibits poor tensile properties.
したがって、増加した相溶性を有する、PPSとPAESsとの新規なブレンドに対する必要性が存在する。 Therefore, there is a need for new blends of PPS and PAESs with increased compatibility.
本出願人は今や、意外なことに、高度に非混和性のポリマー、例えば、ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)およびポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)のブレンドを含めて、増加した相溶性を有するポリマーブレンドを調製することが可能であることを発見した。 Applicants have now surprisingly discovered increased phases, including blends of highly immiscible polymers such as poly(para-phenylene sulfide) (PPS) and poly(aryl ether sulfone) (PAES). We have discovered that it is possible to prepare soluble polymer blends.
例示的な実施形態は、PPS、少なくとも1種のPAES、および組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩を含むポリマー組成物に関する。好ましくは、PPSと少なくとも1種のPAESとの重量比は、0.2~20の範囲である。 An exemplary embodiment is a polymer composition comprising PPS, at least one PAES, and from about 0.05% to about 2% by weight of at least one alkali metal carbonate, based on the total weight of the polymer in the composition. about things. Preferably, the weight ratio of PPS to at least one PAES is in the range 0.2-20.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、溶媒を含まないか、または実質的に含まず、すなわち、組成物は、溶媒を含まず、2重量%(組成物の全重量に基づいて)を超えない、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満、または0.1重量%未満の量で溶媒を含む。 In some embodiments, the polymer composition is solvent-free or substantially solvent-free, i.e., the composition is solvent-free and contains 2% by weight (based on the total weight of the composition) of Solvent in an amount not exceeding, eg, less than 1 wt%, less than 0.5 wt%, or less than 0.1 wt%.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、ポリエーテルイミド(PEI)を含まないか、または実質的に含まず、すなわち、組成物は、PEIを含まず、2重量%(組成物の全重量に基づいて)を超えない、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満、または0.1重量%未満の量でPEIを含む。 In some embodiments, the polymer composition is free or substantially free of polyetherimide (PEI), i.e., the composition is free of PEI and contains 2 wt. based on), for example, less than 1 wt%, less than 0.5 wt%, or less than 0.1 wt%.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、エポキシを含まないか、または実質的に含まず、すなわち、組成物は、エポキシを含まず、2重量%(組成物の全重量に基づいて)を超えない、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満、または0.1重量%未満の量でエポキシを含む。 In some embodiments, the polymer composition is free or substantially free of epoxy, i.e., the composition is epoxy-free and contains 2% by weight (based on the total weight of the composition) of Epoxy in an amount not exceeding, for example, less than 1 wt%, less than 0.5 wt%, or less than 0.1 wt%.
明瞭さのために、本出願の全体を通して、
- 用語「アルカリ金属炭酸塩」には、アルカリ金属炭酸塩、およびアルカリ金属炭酸塩が高温で処理中にその場で誘導され得る任意の試薬、例えば、アルカリ金属炭酸水素塩が含まれる;
- 用語「溶媒」は、ポリマー組成物中のポリマーの少なくとも1種が少なくとも部分的に溶解する液体を意味する;
- 「溶媒を実質的に含まない」は、2重量%未満、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満または0.1重量%未満(組成物の全重量に基づいて)の溶媒を意味する;
- 「実質的に同時に」は、30秒以内を意味する;
- 「ポリエーテルイミド(PEI)を実質的に含まない」は、2重量%未満、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満、または0.1重量%未満(組成物の全重量に基づいて)のポリエーテルイミド(PEI)を意味する;
- 「エポキシを実質的に含まない」は、2重量%未満、例えば、1重量%未満、0.5重量%未満、または0.1重量%未満(組成物の全重量に基づいて)のエポキシを意味する;
- 「rPAESを実質的に含まない」は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、2重量%未満のrPAESを意味する;
- 「ダイスウェルを実質的に含まない」は、5%未満のダイスウェルを意味する;
- 用語「ハロゲン」には、特に断りのない限り、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素が含まれる。
For clarity, throughout this application,
- the term "alkali metal carbonate" includes alkali metal carbonates and any reagent from which alkali metal carbonates can be derived in situ during processing at elevated temperatures, such as alkali metal hydrogencarbonates;
- the term "solvent" means a liquid in which at least one of the polymers in the polymer composition is at least partially dissolved;
- "substantially free of solvent" means less than 2% by weight, for example less than 1%, less than 0.5% or less than 0.1% by weight (based on the total weight of the composition) of solvent means;
- "substantially simultaneously" means within 30 seconds;
- "substantially free of polyetherimide (PEI)" means less than 2% by weight, such as less than 1% by weight, less than 0.5% by weight, or less than 0.1% by weight (based on the total weight of the composition) based on) polyetherimide (PEI);
- "substantially free of epoxy" means less than 2 wt%, such as less than 1 wt%, less than 0.5 wt%, or less than 0.1 wt% (based on the total weight of the composition) of epoxy means;
- "substantially free of rPAES" means less than 2% by weight of rPAES, based on the total weight of the polymer in the polymer composition;
- "substantially free of die swell" means less than 5% die swell;
- The term "halogen" includes fluorine, chlorine, bromine and iodine unless otherwise specified.
一般に、PPSおよびPAESは、5,000g/モル~150,000g/モル、好ましくは10,000g/モル~100,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する。 Generally, PPS and PAES have weight average molecular weights ranging from 5,000 g/mol to 150,000 g/mol, preferably from 10,000 g/mol to 100,000 g/mol.
本出願において、
- いずれの記載も、具体的実施形態に関連して記載されているとしても、本開示の他の実施形態に適用可能であり、およびそれらと交換可能である;
- 要素または成分が、列挙された要素または成分の一覧に含まれ、および/またはそれらから選択されると言われる場合、本明細書で明示的に企図される関連実施形態において、要素または成分はまた、個別の列挙された要素もしくは成分のいずれか一つであり得るか、または明示的に列挙された要素もしくは成分の任意の2種以上からなる群から選択されることもでき;要素または成分の一覧中に列挙されたいずれかの要素または成分は、そのような一覧から省略されてもよい;ならびに
- 端点による数値範囲の本明細書でのいずれの列挙も、列挙された範囲内に包含されるすべての数、ならびに範囲の端点および相当物を含む。
In this application:
- any description, even if described in relation to a specific embodiment, is applicable to and interchangeable with other embodiments of the disclosure;
- in related embodiments expressly contemplated herein, when an element or component is said to be included in and/or selected from a recited list of elements or components, the element or component is It may also be any one of the individually recited elements or components, or may be selected from the group consisting of any two or more of the explicitly recited elements or components; any element or component listed in a list of may be omitted from such list; and - any recitation herein of numerical ranges by endpoints is included within the recited range. , as well as range endpoints and equivalents.
ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)
本明細書で使用される場合、「ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)」は、その繰り返し単位の少なくとも50モル%が、式(L):
の繰り返し単位(Rpps)である、任意のポリマーを表す。
Poly(para-phenylene sulfide) (PPS)
As used herein, "poly(para-phenylene sulfide) (PPS)" means that at least 50 mol% of its repeating units are of the formula (L):
represents any polymer that is a repeating unit (R pps ) of
好ましくは、PPS中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、70モル%、80モル%、90モル%、95モル%、99モル%、最も好ましくは、すべては、繰り返し単位(Rpps)である。 Preferably, at least 60 mol %, 70 mol %, 80 mol %, 90 mol %, 95 mol %, 99 mol %, most preferably all of the repeating units in the PPS are repeating units (R pps ).
PPSは、Solvay Specialty Polymers USA,LLCにより商品名Ryton(登録商標)PPSの下で製造および販売されている。 PPS is manufactured and sold by Solvay Specialty Polymers USA, LLC under the trade name Ryton® PPS.
PPSは、酸洗浄されても、または酸洗浄されなくてもよい。一部の実施形態において、PPSは、酢酸洗浄PPSである。 The PPS may or may not be acid washed. In some embodiments, the PPS is acetic acid washed PPS.
ポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)
本発明の目的のために、「ポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)」は、その繰り返し単位の少なくとも50モル%が、式(K):
[式中:
(i)それぞれのRは、互いに等しいかまたは異なり、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリまたはアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリまたはアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン、および第四級アンモニウムから選択され;
(ii)それぞれのhは、互いに等しいかまたは異なり、0~4の範囲の整数であり;
(iii)Tは、結合、スルホン基[-S(=O)2]、および基-C(Rj)(Rk)-(ここで、RjおよびRkは、互いに等しいかまたは異なり、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリまたはアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリまたはアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン、および第四級アンモニウムから選択され、RjおよびRkは、好ましくはメチル基である)からなる群から選択される]
の繰り返し単位(RPAES)である任意のポリマーを表す。
Poly(aryl ether sulfone) (PAES)
For the purposes of the present invention, a "poly(arylethersulfone) (PAES)" is defined such that at least 50 mol% of its repeating units are of the formula (K):
[In the formula:
(i) each R is equal to or different from one another and is halogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, ether, thioether, carboxylic acid, ester, amide, imide, alkali or alkaline earth metal sulfonate, alkyl sulfonate, alkali or selected from alkaline earth metal phosphonates, alkyl phosphonates, amines, and quaternary ammonium;
(ii) each h is equal to or different from each other and is an integer ranging from 0 to 4;
(iii) T is a bond, a sulfone group [-S(=O) 2 ], and a group -C(R j )(R k )-, where R j and R k are equal to or different from each other; hydrogen, halogens, alkyls, alkenyls, alkynyls, ethers, thioethers, carboxylic acids, esters, amides, imides, alkali or alkaline earth metal sulfonates, alkylsulfonates, alkali or alkaline earth metal phosphonates, alkylphosphonates, amines, and quaternary ammonium and R j and R k are preferably methyl groups]
represents any polymer that is a repeating unit (R PAES ) of
好ましくは、PAES中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、70モル%、80モル%、90モル%、95モル%、99モル%、最も好ましくは、すべては、繰り返し単位(RPAES)である。 Preferably, at least 60 mol %, 70 mol %, 80 mol %, 90 mol %, 95 mol %, 99 mol %, most preferably all of the repeat units in the PAES are repeat units (R PAES ).
好ましい実施形態において、PAESは、ポリフェニルスルホン(PPSU)である。本明細書で使用される場合、「ポリフェニルスルホン(PPSU)」は、その繰り返し単位の50モル%超が、式(K’-A):
の繰り返し単位である、任意のポリマーを表す。
In preferred embodiments, the PAES is polyphenylsulfone (PPSU). As used herein, "polyphenylsulfone (PPSU)" means that greater than 50 mol% of its repeating units are of the formula (K'-A):
represents any polymer that is a repeating unit of
好ましくは、PPSU中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、70モル%、80モル%、90モル%、95モル%、99モル%、最も好ましくは、すべては、式(K’-A)の繰り返し単位である。 Preferably, at least 60 mol%, 70 mol%, 80 mol%, 90 mol%, 95 mol%, 99 mol%, most preferably all of the repeat units in the PPSU are repeats of formula (K'-A) Units.
PPSUは、公知の方法によって調製され得、特にSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.からRADEL(登録商標)PPSUとして入手可能である。 PPSU can be prepared by known methods, particularly Solvay Specialty Polymers USA, L.L. L. C. available as RADEL® PPSU from .
一部の実施形態において、PAESは、ポリエーテルスルホン(PES)である。本明細書で使用される場合、「ポリエーテルスルホン(PES)」は、その繰り返し単位の少なくとも50モル%が、式(K’-B):
の繰り返し単位である、任意のポリマーを表す。
In some embodiments, the PAES is polyethersulfone (PES). As used herein, "polyethersulfone (PES)" means that at least 50 mol% of its repeating units are of the formula (K'-B):
represents any polymer that is a repeating unit of
好ましくは、PES中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、70モル%、80モル%、90モル%、95モル%、99モル%、最も好ましくは、すべては、式(K’-B)の繰り返し単位である。 Preferably, at least 60 mol%, 70 mol%, 80 mol%, 90 mol%, 95 mol%, 99 mol%, most preferably all of the repeat units in the PES are repeats of formula (K'-B) Units.
PESは、公知の方法によって調製され得、特にSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.からVERADEL(登録商標)PESUとして入手可能である。 PES can be prepared by known methods, particularly Solvay Specialty Polymers USA, L.L. L. C. available as VERADEL® PESU from .
一部の実施形態において、PAESは、ポリスルホン(PSU)である。本明細書で使用される場合、「ポリスルホン(PSU)」は、その繰り返し単位の少なくとも50モル%が、式(K’-C):
の繰り返し単位である、任意のポリマーを表す。
In some embodiments, the PAES is polysulfone (PSU). As used herein, "polysulfone (PSU)" means that at least 50 mol% of its repeating units are of the formula (K'-C):
represents any polymer that is a repeating unit of
好ましくは、PSU中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル%、最も好ましくは、すべては、式(K’-C)の繰り返し単位である。 Preferably, at least 60 mol%, at least 70 mol%, at least 80 mol%, at least 90 mol%, at least 95 mol%, at least 99 mol%, most preferably all of the repeating units in the PSU are represented by the formula (K' -C) is a repeating unit.
PSUは、公知の方法によって調製され得、特にSolvay Specialty Polymers USA,L.L.C.からUDEL(登録商標)PSUとして入手可能である。 PSU can be prepared by known methods, particularly Solvay Specialty Polymers USA, L.L. L. C. available as the UDEL® PSU from .
優れた結果は、PAESが、PPSU、PES、PSU、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される場合に得られた。 Excellent results have been obtained when PAES is selected from the group consisting of PPSU, PES, PSU, or combinations thereof.
アルカリ金属炭酸塩
ポリマー組成物は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%、約0.1~約1.8重量%、約0.1~約1.6重量%、約0.1~約1.5重量%、約0.1~約1.3重量%、約0.1~約1.0重量%、約0.1~約0.8重量%、約0.1~約0.5重量%の範囲の量で少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩を含む。一部の実施形態において、アルカリ金属炭酸塩の量は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.1~約0.5重量%、約0.2~約0.5重量%、約0.4~約0.5重量%の範囲である。一部の実施形態において、アルカリ金属炭酸塩の量は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、1.0重量%以下、0.9重量%以下、0.8重量%以下、0.7重量%以下、0.6重量%以下、0.5重量%以下、0.4重量%以下、0.3重量%以下、0.2重量%以下、0.1重量%以下である。
The alkali metal carbonate polymer composition contains about 0.05 to about 2 weight percent, about 0.1 to about 1.8 weight percent, about 0.1 to about 1.6 wt%, about 0.1 to about 1.5 wt%, about 0.1 to about 1.3 wt%, about 0.1 to about 1.0 wt%, about 0.1 to about 0.5 wt%. 8% by weight, comprising at least one alkali metal carbonate in an amount ranging from about 0.1 to about 0.5% by weight. In some embodiments, the amount of alkali metal carbonate is from about 0.1 to about 0.5 weight percent, from about 0.2 to about 0.5 weight percent, based on the total weight of the polymer in the polymer composition. %, in the range of about 0.4 to about 0.5 weight percent. In some embodiments, the amount of alkali metal carbonate, based on the total weight of the polymer in the polymer composition, is 1.0 wt% or less, 0.9 wt% or less, 0.8 wt% or less, 0 0.7% by weight or less, 0.6% by weight or less, 0.5% by weight or less, 0.4% by weight or less, 0.3% by weight or less, 0.2% by weight or less, or 0.1% by weight or less.
アルカリ金属炭酸塩は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、および炭酸リチウムから選択されてもよい。炭酸カリウムが好ましい。2種以上のアルカリ金属炭酸塩の混合物が使用されてもよい。 Alkali metal carbonates may be selected from sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, and lithium carbonate. Potassium carbonate is preferred. Mixtures of two or more alkali metal carbonates may be used.
一部の態様において、粒子サイズD50(メジアン直径または粒子サイズ分布の中間値)は、2ミクロン~1000ミクロン、好ましくは2~500ミクロン、最も好ましくは3~200ミクロンの範囲である。 In some embodiments, the particle size D50 (median diameter or middle value of the particle size distribution) ranges from 2 microns to 1000 microns, preferably 2-500 microns, most preferably 3-200 microns.
任意選択の反応性ポリマー
PPSおよび少なくとも1種のPAESは、反応性形態(すなわち、反応性ポリマー)または非反応性形態のいずれかで存在してもよい。
Optional Reactive Polymers PPS and at least one PAES may exist in either reactive form (ie, reactive polymer) or non-reactive form.
それらの反応性形態では、ポリマーは、グラム当たり少なくとも5、少なくとも10、少なくとも15、好ましくは少なくとも20、好ましくは少なくとも50マイクロ当量(μeq/g)のヒドロキシル(-OH)またはチオール(-SH)末端基を含む。そのような反応性ポリマーの一例は、反応性ポリエーテルスルホン(rPES)であり、これは、VIRANTAGE(登録商標)PESUとして、Solvay Specialty Polymers USA,LLCから入手可能である。 In their reactive form, the polymers contain at least 5, at least 10, at least 15, preferably at least 20, preferably at least 50 microequivalents per gram (μeq/g) of hydroxyl (—OH) or thiol (—SH) terminated including groups. One example of such a reactive polymer is reactive polyethersulfone (rPES), available as VIRANTAGE® PESU from Solvay Specialty Polymers USA, LLC.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、PPSおよび少なくとも1種のPAESに加えて、少なくとも1種の反応性ポリ(アリールエーテルスルホン)(rPAES)を含む。rPAESは、好ましくは反応性ポリスルホン(rPSU)、反応性ポリエーテルスルホン(rPES)および反応性ポリフェニルスルホン(rPPSU)から選択される。 In some embodiments, the polymer composition comprises at least one reactive poly(arylethersulfone) (rPAES) in addition to PPS and at least one PAES. The rPAES is preferably selected from reactive polysulfone (rPSU), reactive polyethersulfone (rPES) and reactive polyphenylsulfone (rPPSU).
好ましくは、ポリマー組成物中のrPAESの全量は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、0~60重量%、1~50重量%、5~30重量%、5~25重量%、5~20重量%、5~15重量%、最も好ましくは約10重量%の範囲である。 Preferably, the total amount of rPAES in the polymer composition is 0-60 wt%, 1-50 wt%, 5-30 wt%, 5-25 wt%, based on the total weight of the polymer in the polymer composition, It ranges from 5-20% by weight, 5-15% by weight, most preferably about 10% by weight.
それらの非反応性形態では、PPSおよびPAESは、1種以上の非反応性末端基を含む。非反応性末端基は、好ましくは-Cl、-F、または-O-CH3である。好ましくは、非反応性ポリマーは、グラム当たり少なくとも20、好ましくは50マイクロ当量(μeq/g)超の非反応性末端基を含む。 In their non-reactive forms, PPS and PAES contain one or more non-reactive end groups. Non-reactive end groups are preferably -Cl, -F, or -O- CH3 . Preferably, the non-reactive polymer contains at least 20, preferably more than 50 microequivalents per gram (μeq/g) of non-reactive end groups.
一部の態様において、ポリマー組成物は、rPAESを含まなくても、または実質的に含まなくてもよい。 In some aspects, the polymer composition may be free or substantially free of rPAES.
PPSは、好ましくはその反応性形態で存在する。本明細書で使用される場合の略語「PPS」には、反応性と非反応性の両方のポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)が含まれる。 PPS is preferably present in its reactive form. The abbreviation "PPS" as used herein includes both reactive and non-reactive poly(para-phenylene sulfide) (PPS).
任意選択の補強性充填剤
幅広く選択した補強性充填材が、ポリマー組成物に添加されてもよい。それらは、好ましくは繊維状および粒子状充填材から選択される。繊維状補強性充填材は、平均長さが幅および厚さの両方よりも実質的に大きい、長さ、幅および厚さを有する材料であると本明細書で見なされる。好ましくは、そのような材料は、少なくとも5の、長さと最小の幅および厚さとの間の平均比と定義される、アスペクト比を有する。好ましくは、補強性繊維のアスペクト比は、少なくとも10、より好ましくは少なくとも20、さらにより好ましくは少なくとも50である。粒子状充填剤は、多くても5、好ましくは多くても2のアスペクト比を有する。
Optional Reinforcing Fillers A wide selection of reinforcing fillers may be added to the polymer composition. They are preferably selected from fibrous and particulate fillers. A fibrous reinforcing filler is considered herein to be a material having a length, width and thickness whose average length is substantially greater than both the width and thickness. Preferably, such materials have an aspect ratio, defined as the average ratio between length and minimum width and thickness, of at least five. Preferably, the reinforcing fibers have an aspect ratio of at least 10, more preferably at least 20, even more preferably at least 50. The particulate filler has an aspect ratio of at most 5, preferably at most 2.
好ましくは、補強性充填剤は、鉱物充填剤、例えば、タルク、マイカ、二酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム;ガラス繊維;炭素繊維、炭化ホウ素繊維;ウォラストナイト;炭化ケイ素繊維;ホウ素繊維、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)などから選択される。 Preferably, the reinforcing filler is a mineral filler such as talc, mica, titanium dioxide, kaolin, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium carbonate; glass fibres; carbon fibres, boron carbide fibres; wollastonite; Fiber; selected from boron fiber, graphene, carbon nanotube (CNT) and the like.
補強性充填剤は、ポリマー組成物中に、ポリマー組成物の全重量に基づいて、少なくとも5重量%、好ましくは少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも15重量%の量で存在する。 The reinforcing filler is present in the polymer composition in an amount of at least 5 wt%, preferably at least 10 wt%, more preferably at least 15 wt%, based on the total weight of the polymer composition.
補強性充填材はまた、好ましくは、ポリマー組成物の全重量に基づいて、好ましくは多くても60重量%、より好ましくは多くても50重量%、さらにより好ましくは多くても40重量%の量で存在する。 The reinforcing filler also preferably comprises at most 60 wt%, more preferably at most 50 wt%, even more preferably at most 40 wt%, based on the total weight of the polymer composition. present in quantity.
好ましくは、補強性充填剤の量は、ポリマー組成物の0.1重量%~60重量%、より好ましくは5重量%~50重量%、さらにより好ましくは10重量%~40重量%の範囲である。一部の実施形態によれば、ポリマー組成物は繊維充填剤を含まない。あるいは、ポリマー組成物は、粒子状充填剤を含まなくてもよい。ある特定の実施形態では、ポリマー組成物は、好ましくは補強性充填剤を含まない。 Preferably, the amount of reinforcing filler is in the range of 0.1% to 60%, more preferably 5% to 50%, even more preferably 10% to 40% by weight of the polymer composition. be. According to some embodiments, the polymer composition is free of fibrous fillers. Alternatively, the polymer composition may be free of particulate fillers. In certain embodiments, the polymer composition is preferably free of reinforcing fillers.
追加的な任意選択の原料
一部の態様において、ポリマー組成物は、PPS、少なくとも1種のPAESおよびアルカリ金属炭酸塩からなるか、または本質的になるが;しかしながら、他の態様において、ポリマー組成物は、1種以上の追加的添加剤を含んでもよい。
Additional Optional Ingredients In some embodiments, the polymer composition consists of or consists essentially of PPS, at least one PAES, and an alkali metal carbonate; however, in other embodiments, the polymer composition The article may contain one or more additional additives.
ポリマー組成物は、他の原料、例えば、着色剤、例えば、染料および/もしくは顔料、例えば、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、紫外線安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、例えば、有機亜リン酸塩および亜ホスホン酸塩、酸捕捉剤、加工助剤、核形成剤、潤滑剤、難燃剤、煙抑制剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、ならびに/または導電性添加剤、例えば、カーボンブラックをさらに任意選択で含んでもよい。 The polymer composition may contain other ingredients, such as colorants, such as dyes and/or pigments, such as titanium dioxide, zinc sulfide, zinc oxide, UV stabilizers, heat stabilizers, antioxidants, such as organic phosphorous. salts and phosphonites, acid scavengers, processing aids, nucleating agents, lubricants, flame retardants, smoke suppressants, antistatic agents, antiblocking agents, and/or conductive additives such as carbon black may further optionally include.
1種以上の他の原料が存在する場合、それらの全重量は、ポリマー組成物の全重量に基づいて、好ましくは20重量%未満、10重量%未満、5重量%未満、最も好ましくは2重量%未満である。 When one or more other ingredients are present, their total weight is preferably less than 20 wt%, less than 10 wt%, less than 5 wt%, most preferably less than 2 wt%, based on the total weight of the polymer composition. %.
意外なことに、pKa<7.5、好ましくはpKa<7を有する、有機および無機酸成分は、本発明のポリマー組成物の溶融粘度を安定化することができることが発見された。pKa<7.5を有する有機および無機成分の非限定的な例は、リン酸水素ナトリウム(NaH2PO4)、クエン酸一ナトリウム、シュウ酸水素ナトリウム、およびフタル酸水素ナトリウムである。pKa<7を有する無機成分、例えば、NaH2PO4などが好ましい。優れた結果は、以下のとおりのpKa、すなわち、2.5<pKa<7.5、好ましくは3<pKa<7を有する有機および無機成分で得られた。pKa<7.5を有する有機または無機酸成分は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、0.05重量%~5重量%、好ましくは0.1重量%~2重量%、より好ましくは0.2重量%~1重量%の範囲の量で存在してもよい。 Surprisingly, it has been discovered that organic and inorganic acid components with pKa<7.5, preferably pKa<7 can stabilize the melt viscosity of the polymer composition of the present invention. Non-limiting examples of organic and inorganic components with pKa<7.5 are sodium hydrogen phosphate ( NaH2PO4 ), monosodium citrate, sodium hydrogen oxalate, and sodium hydrogen phthalate. Inorganic components with pKa< 7 , such as NaH2PO4 , are preferred. Excellent results have been obtained with organic and inorganic components having pKa's as follows: 2.5<pKa<7.5, preferably 3<pKa<7. The organic or inorganic acid component with a pKa <7.5 is from 0.05% to 5%, preferably from 0.1% to 2%, by weight, based on the total weight of the polymer in the polymer composition, and more It may preferably be present in an amount ranging from 0.2% to 1% by weight.
例示的なポリマーブレンド
好ましいポリマー組成物を表1に示す。それぞれのポリマー組成物は、列挙されたものに加えて他の原料を含んでもよい。それぞれの好ましいポリマー組成物は、0.05~約2重量%の範囲の量で、または本明細書に開示されるとおりの別の量で、アルカリ金属炭酸塩、好ましくは炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムも含む。それぞれの好ましいポリマー組成物は、本明細書に記載されるとおりの酸成分を任意選択で含んでもよい。
Exemplary Polymer Blends Preferred polymer compositions are shown in Table 1. Each polymer composition may contain other ingredients in addition to those listed. Each preferred polymer composition also contains an alkali metal carbonate, preferably potassium carbonate or sodium carbonate, in an amount ranging from 0.05 to about 2% by weight, or another amount as disclosed herein. include. Each preferred polymer composition may optionally include an acid component as described herein.
ポリマー組成物では、PPS、PAES、およびrPAESのそれぞれの濃度は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量の0重量%、好ましくは少なくとも1重量%、2重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%、90重量%、95重量%、98重量%、99重量%から独立して選択される。 In the polymer composition, the concentration of each of PPS, PAES, and rPAES is 0 wt%, preferably at least 1 wt%, 2 wt%, 5 wt%, 10 wt%, of the total weight of the polymer in the polymer composition. 15 wt%, 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 35 wt%, 40 wt%, 45 wt%, 50 wt%, 55 wt%, 60 wt%, 65 wt%, 70 wt%, 75 wt% %, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% by weight.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約85重量%、好ましくは約75重量%、より好ましくは約65重量%、最も好ましくは約50重量%のPPSまたはPAES、および約15重量%、好ましくは約25重量%、より好ましくは約35重量%、最も好ましくは約50重量%の、それぞれ、PPSまたはPAESの他方を含む。 In some embodiments, the polymer composition comprises about 85 wt%, preferably about 75 wt%, more preferably about 65 wt%, most preferably about 50 wt%, based on the total weight of the polymers in the polymer composition. % by weight of PPS or PAES and about 15% by weight, preferably about 25% by weight, more preferably about 35% by weight, most preferably about 50% by weight of the other of PPS or PAES, respectively.
一部の態様では、ポリマー組成物は、ポリマー組成物中のポリマーの全重量に基づいて、(i)15重量%~85重量%、好ましくは25~75重量%、30~70重量%、40~60重量%、45~55重量%、最も好ましくは約45重量%のPPS、(ii)85~15重量%、好ましくは75~25重量%、70~30重量%、60~40重量%、55~45重量%、最も好ましくは約45重量%のPAES、および(iii)1重量%~20重量%、好ましくは約10重量%のrPAESを含む。 In some aspects, the polymer composition comprises (i) 15 wt% to 85 wt%, preferably 25 to 75 wt%, 30 to 70 wt%, 40 wt%, based on the total weight of the polymer in the polymer composition. ~60 wt%, 45-55 wt%, most preferably about 45 wt% PPS, (ii) 85-15 wt%, preferably 75-25 wt%, 70-30 wt%, 60-40 wt%, 55-45 wt%, most preferably about 45 wt% PAES, and (iii) 1 wt% to 20 wt%, preferably about 10 wt% rPAES.
好ましくは、PPSと少なくとも1種のPAESとの重量比は、0.2~20、0.3~15、0.4~10、0.5~5、最も好ましくは1~3の範囲である。 Preferably, the weight ratio of PPS to at least one PAES ranges from 0.2-20, 0.3-15, 0.4-10, 0.5-5, most preferably 1-3 .
一部の実施形態において、PPSと少なくとも1種のPAESの量との重量比は、0.5~5、好ましくは1~3の範囲であり、ポリマー組成物は、組成物中のポリマーの全重量に基づいて、0.15~0.4重量%、好ましくは0.2~0.4重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩、好ましくは炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムを含む。 In some embodiments, the weight ratio of PPS to the amount of at least one PAES ranges from 0.5 to 5, preferably from 1 to 3, and the polymer composition comprises Based on weight, it contains 0.15 to 0.4%, preferably 0.2 to 0.4% by weight of at least one alkali metal carbonate, preferably potassium carbonate or sodium carbonate.
一部の実施形態において、ポリマー組成物は、
i)PPS;
ii)PPSU;および
iii)組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩
を含み、
ここで、PPS/PPSUの重量比は、0.2~20の範囲である。
In some embodiments, the polymer composition comprises
i) PPS;
ii) PPSU; and iii) from about 0.05% to about 2% by weight, based on the total weight of the polymer in the composition, of at least one alkali metal carbonate;
Here, the weight ratio of PPS/PPSU is in the range of 0.2-20.
ポリマー組成物の例示的な特性
本発明のポリマー組成物は、連続相またはマトリックス中に分散されている分散相を含んでもよい。分散相の一例は、図4Aに示される。
Exemplary Properties of Polymer Compositions Polymer compositions of the present invention may comprise a continuous phase or a dispersed phase dispersed in a matrix. An example of a dispersed phase is shown in FIG. 4A.
一部の実施形態において、分散粒子当たりの平均表面積は、好ましくは約4μm2以下、約3μm2以下、約2μm2以下、約1μm2以下、約0.5μm2以下、約0.25μm2以下である。 In some embodiments, the average surface area per dispersed particle is preferably about 4 μm 2 or less, about 3 μm 2 or less, about 2 μm 2 or less, about 1 μm 2 or less, about 0.5 μm 2 or less, about 0.25 μm 2 or less. is.
一部の実施形態において、分散相の粒子の最大直径は、≦3μm、好ましくは≦2μm、≦1μm、0.8μm、≦0.6μm、≦0.4μm、最も好ましくは≦0.1≦μmである。 In some embodiments, the largest diameter of the particles of the dispersed phase is ≤3 μm, preferably ≤2 μm, ≤1 μm, 0.8 μm, ≤0.6 μm, ≤0.4 μm, most preferably ≤0.1 ≤ μm. is.
代替の実施形態において、ポリマーブレンドは、透過型電子顕微鏡法(TEM)により見られる場合にポリマー成分の連続リボンの存在によって特徴付けられる共連続相を含んでもよい。そのような実施形態において、リボンの平均幅は、好ましくは約3μm以下、より好ましくは約2μm以下であり、ここで、平均幅は、リボン幅の10の無作為測定値を採り、最長および最短測定値を捨て、残りの測定値の総和を8で除すことによって計算される。 In an alternative embodiment, the polymer blend may comprise a co-continuous phase characterized by the presence of continuous ribbons of polymer components when viewed by transmission electron microscopy (TEM). In such embodiments, the average width of the ribbons is preferably no greater than about 3 μm, more preferably no greater than about 2 μm, where the average width is taken from ten random measurements of ribbon width, the longest and shortest Calculated by discarding the measurement and dividing the sum of the remaining measurements by eight.
一部の実施形態において、本発明のポリマー組成物は、25~50ft-lbの範囲の、ASTM D3763に従うDynatup Impact全エネルギーを示す。 In some embodiments, the polymer compositions of the present invention exhibit a Dynatup Impact total energy according to ASTM D3763 in the range of 25-50 ft-lb.
ポリマー組成物は、少なくとも2つの異なるポリマーのそれぞれに対応する少なくとも2つの異なるガラス転移温度(Tg)を示してもよいが、しかしながら、これらのTgは、ポリマー組成物中に存在していない場合の同じポリマーのTgと比較して異なっていても(すなわち、シフトされていても)よい。一部の実施形態において、ポリマー組成物中のそれぞれのTg間の差(ΔTg)は、少なくとも0.5℃、好ましくは少なくとも1℃、より好ましくは5~50℃、さらにより好ましくは5~10℃である。 The polymer composition may exhibit at least two different glass transition temperatures (Tg) corresponding to each of at least two different polymers; It may be different (ie, shifted) compared to the Tg of the same polymer. In some embodiments, the difference between each Tg (ΔTg) in the polymer composition is at least 0.5°C, preferably at least 1°C, more preferably 5-50°C, even more preferably 5-10°C. °C.
ある特定の実施形態において、ポリマー組成物は、ポリマー組成物が押出機から溶融物として押し出されるときにダイスウェルを含まないか、または実質的に含まず、溶融物の温度は、300~430℃の範囲である。 In certain embodiments, the polymer composition is free or substantially free of die swell when the polymer composition is extruded as a melt from the extruder, and the temperature of the melt is 300-430°C. is in the range of
ポリマー組成物を作製する方法
一部の実施形態において、本発明は、i)PPS、ii)少なくとも1種のPAES、およびiii)組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩を溶融混合することによって、本明細書に記載されるポリマー組成物を作製する方法を含む。好ましくは、PPSと少なくとも1種のPAESとの重量比は、0.2~20、好ましくは0.3~15、0.4~10、0.5~5、最も好ましくは1~3の範囲である。好ましくは、ポリマー組成物は、溶媒を含まないか、または実質的に含まない。PPSおよびPAESは、独立して反応性または非反応性であってもよい。PPSは、好ましくは反応性ポリマーである。PPSは、酸洗浄されても、または酸洗浄されなくてもよい。
Methods of Making Polymer Compositions In some embodiments, the present invention uses i) PPS, ii) at least one PAES, and iii) based on the total weight of the polymer in the composition, from about 0.05 to A method of making the polymer compositions described herein by melt mixing about 2% by weight of at least one alkali metal carbonate. Preferably, the weight ratio of PPS to at least one PAES is in the range 0.2-20, preferably 0.3-15, 0.4-10, 0.5-5, most preferably 1-3 is. Preferably, the polymer composition is free or substantially free of solvent. PPS and PAES may be independently reactive or non-reactive. PPS is preferably a reactive polymer. The PPS may or may not be acid washed.
混合物の成分は、任意の順序、任意の量またはそれらの全量の任意の割合で添加または混合されてもよく、別個または同時に混合されてもよい。 The components of the mixture may be added or mixed in any order, in any amount or in any proportion of their total amount, and may be mixed separately or simultaneously.
ポリマー組成物の調製は、熱可塑性成形組成物の調製に適切である任意の公知の溶融-混合方法によって行うことができる。そのようなプロセスは、ポリマーの溶融物を形成するために半結晶性ポリマーの溶融温度を超えて、および/または非晶性ポリマーのTgを超えてポリマーを加熱することによって行われてもよい。一部の実施形態において、加工温度は、約250~450℃、好ましくは280~420℃の範囲である。好ましくは、加工温度は、ポリマー組成物中の最高Tgポリマーのガラス転移温度(Tg)よりも少なくとも15℃、好ましくは少なくとも50℃、好ましくは少なくとも100℃、好ましくは少なくとも150℃高く、および/またはポリマー組成物中の最高Tmポリマーの溶融温度(Tm)よりも少なくとも15℃高い。 Preparation of the polymer composition can be carried out by any known melt-mixing method suitable for preparing thermoplastic molding compositions. Such processes may be carried out by heating the polymer above the melting temperature of the semi-crystalline polymer and/or above the Tg of the amorphous polymer to form a melt of the polymer. In some embodiments, the processing temperature ranges from about 250-450°C, preferably 280-420°C. Preferably, the processing temperature is at least 15°C, preferably at least 50°C, preferably at least 100°C, preferably at least 150°C above the glass transition temperature (Tg) of the highest Tg polymer in the polymer composition, and/or At least 15°C higher than the melting temperature (Tm) of the highest Tm polymer in the polymer composition.
ポリマー組成物の調製のためのプロセスの一部の態様おいて、ポリマー組成物を形成するための成分は、溶融混合装置に供給され、その装置で溶融混合される。適当な溶融混合装置は、例えば、ニーダー、バンバリー(Banbury)ミキサー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機である。好ましくは、押出機のスロートまたは溶融物に、のいずれかで、押出機に所望の成分を投入するための手段が取り付けられた押出機が使用される。好ましくは、押出機は、押出プロセス中に異なるバレルで溶融物に投入すること可能にする1つ以上のポートを備えている。 In some aspects of the process for preparing the polymer composition, the ingredients to form the polymer composition are fed to a melt mixing device and melt mixed in the device. Suitable melt-mixing devices are, for example, kneaders, Banbury mixers, single-screw extruders, twin-screw extruders. Preferably, an extruder is used that is fitted with means for charging the extruder with the desired components, either at the throat of the extruder or in the melt. Preferably, the extruder is equipped with one or more ports that allow the melt to be dosed at different barrels during the extrusion process.
成分は、乾燥ブレンドとしても知られる、粉末混合物もしくは顆粒混合物として同時に供給されてもよく、または別個に供給されてもよい。 The ingredients may be supplied together as a powder or granule mixture, also known as a dry blend, or may be supplied separately.
一部の実施形態において、ポリマーおよびアルカリ金属炭酸塩のすべては、押出機のスロートに、好ましくは同時または実質的に同時に添加される。他の態様において、ポリマーの1種以上が、アルカリ金属炭酸塩と一緒に押出機のスロートに添加されてもよく、1種以上の他のポリマーが、その後に押出機のバレルで溶融物に添加される。例えば、PPSおよびrPAES、好ましくはrPESがアルカリ金属炭酸塩と一緒に押出機のスロートに添加されてもよく、PAESが、その後に押出機の下流バレルで添加されてもよい。添加される場合、酸成分は、押出機のスロートで、または押出機のいずれかのバレルで溶融物に添加されてもよい。好ましくは、酸成分は、下流バレルで溶融物に添加され、その結果、それは、溶融物が押し出される直前に溶融物に接触する。好ましくは、酸成分は、アルカリ金属炭酸塩の添加後の時点で添加される。 In some embodiments, the polymer and alkali metal carbonate are all added to the throat of the extruder, preferably at or substantially at the same time. In other embodiments, one or more of the polymers may be added to the extruder throat along with the alkali metal carbonate, and one or more other polymers are then added to the melt in the extruder barrel. be done. For example, PPS and rPAES, preferably rPES, may be added to the throat of the extruder along with the alkali metal carbonate, and PAES may then be added in the downstream barrel of the extruder. If added, the acid component may be added to the melt at the throat of the extruder or at either barrel of the extruder. Preferably, the acid component is added to the melt in the downstream barrel so that it contacts the melt just before it is extruded. Preferably, the acid component is added at a point after addition of the alkali metal carbonate.
例示的な実施形態において、複数パス押出しが行われてもよい。複数パス押出しでは、第1のパスからの押出物は、押出機中に、好ましくはスロートにおいて再導入され、その結果、それは押出機をもう一度通過する。複数パス押出しでは、2度、3度、4度、またはそれ以上のパスが行われてもよく、ポリマー、アルカリ金属炭酸塩、酸成分、または他の原料は、いずれかのパスで押出機ライン上のいずれの点で添加されてもよい。例えば、PPSが、アルカリ金属炭酸塩と一緒に押出機のスロートに添加されてもよく、次いで、第1のパスからの押出物が少なくとも1種のPAESの添加とともに押出機に再循環されてもよく、そして酸成分が第2のパスの最後に向けて添加され得る。あるいは、第2のパスから得られる押出物が、第3のパスのために再循環されてもよく、その間に、例えば、酸成分および/または充填剤材料が、最終生成物の押出し前に溶融物に添加されてもよい。 In an exemplary embodiment, multiple pass extrusion may be performed. In multiple pass extrusion, the extrudate from the first pass is reintroduced into the extruder, preferably at the throat, so that it passes through the extruder once more. In multiple pass extrusion, 2, 3, 4, or more passes may be made, and the polymer, alkali metal carbonate, acid component, or other raw material may pass through the extruder line in any of the passes. It may be added at any point above. For example, PPS may be added to the throat of the extruder along with the alkali metal carbonate, and then the extrudate from the first pass may be recycled to the extruder with the addition of at least one PAES. Well, and the acid component can be added toward the end of the second pass. Alternatively, the extrudate obtained from the second pass may be recycled for a third pass, during which, for example, the acid component and/or filler material is melted prior to extrusion of the final product. may be added to the product.
一部の態様において、少なくとも2度のパスが行われてもよく、成分は、押出物に添加され、および/または押出物に対してプロセスが行われてもよく(例えば、混合)、その後、それは、1度以上のさらなるパスのために押出機に再循環される。 In some embodiments, at least two passes may be performed, ingredients may be added to the extrudate, and/or the extrudate may be processed (e.g., mixed), followed by It is recycled to the extruder for one or more further passes.
押出機は、任意の適当な速度で操作されてもよい。押出機速度および押出機バレルの温度は、一定であっても、変えられてもよい。好ましくは、押出機スクリューは、約100~約900、好ましくは約200~約500rpmで回転されるが;しかしながら、速度および温度は、ブレンドされる特定のポリマー組成物に基づいて調整されてもよい。 The extruder may be operated at any suitable speed. The extruder speed and extruder barrel temperature may be constant or varied. Preferably, the extruder screws are rotated at about 100 to about 900, preferably about 200 to about 500 rpm; however, speed and temperature may be adjusted based on the particular polymer composition being blended. .
本明細書で使用される場合の「全滞留時間」は、もしあれば、最長滞留成分が、もしあれば、複数のパスを含めて、押出機で過ごす合計時間を意味する。全滞留時間は、好ましくは、約15秒~4分、好ましくは約30秒~約2分の範囲である。 As used herein, "total residence time" means the total time spent in the extruder by the longest residence component, if any, including multiple passes, if any. Total residence time preferably ranges from about 15 seconds to 4 minutes, preferably from about 30 seconds to about 2 minutes.
本明細書に記載されるポリマー組成物は、有利にはペレットの形態で提供され、これは、当技術分野で公知の射出成形または押出成形で使用されてもよい。 The polymer compositions described herein are advantageously provided in the form of pellets, which may be used in injection molding or extrusion molding known in the art.
例示的な実施形態は、
(a1)PPS、少なくとも1種のPAES、およびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第1の初期混合物を形成する工程;
(a2)PPSをアルカリ金属炭酸塩と接触させて、第2の初期混合物を形成し、その後、第2の初期混合物を少なくとも1種のPAESと接触させて、第2の混合物を形成する工程;
(a3)少なくとも1種のPAESをアルカリ金属炭酸塩と接触させて、第3の初期混合物を形成し、その後、第3の初期混合物をPPSと接触させて、第3の混合物を形成する工程;または
(a4)PPSを少なくとも1種のPAESと接触させて、第4の初期混合物を形成し、その後、第4の初期混合物をアルカリ金属炭酸塩と接触させて第4の混合物を形成する工程;ならびに
(b)任意選択的に第1の初期混合物、第2の混合物、第3の混合物、または第4の混合物を本明細書で記載されるとおりの酸成分と接触させる工程
を含む方法に関する。
An exemplary embodiment is
(a1) contacting PPS, at least one PAES, and an alkali metal carbonate to form a first initial mixture;
(a2) contacting PPS with an alkali metal carbonate to form a second initial mixture, and then contacting the second initial mixture with at least one PAES to form a second mixture;
(a3) contacting at least one PAES with an alkali metal carbonate to form a third initial mixture, and then contacting the third initial mixture with PPS to form a third mixture; or (a4) contacting PPS with at least one PAES to form a fourth initial mixture, and then contacting the fourth initial mixture with an alkali metal carbonate to form a fourth mixture; and (b) optionally contacting the first initial mixture, the second mixture, the third mixture, or the fourth mixture with an acid component as described herein.
代替の実施形態において、本方法は、
(a1)PPS、少なくとも1種のPAES、rPAESおよびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第1の初期混合物を形成する工程;
(a2)PPS、rPAES、およびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第2の初期混合物を形成し、その後、第2の初期混合物を少なくとも1種のPAESと接触させて、第2の混合物を形成する工程;
(a3)少なくとも1種のPAES、rPAES、およびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第3の初期混合物を形成し、その後、第3の初期混合物をPPSと接触させて、第3の混合物を形成する工程;または
(a4)PPS、少なくとも1種のPAES、およびrPAESを接触させて、第4の初期混合物を形成し、その後、第4の初期混合物をアルカリ金属炭酸塩と接触させて、第4の混合物を形成する工程;ならびに
(b)任意選択で、第1の初期混合物、第2の混合物、第3の混合物、または第4の混合物を、本明細書に記載されるとおりの酸成分と接触させる工程
を含む。
In an alternative embodiment, the method comprises:
(a1) contacting PPS, at least one PAES, rPAES and an alkali metal carbonate to form a first initial mixture;
(a2) contacting PPS, rPAES, and an alkali metal carbonate to form a second initial mixture, and then contacting the second initial mixture with at least one PAES to form a second mixture; the step of
(a3) contacting at least one PAES, rPAES, and an alkali metal carbonate to form a third initial mixture, and then contacting the third initial mixture with PPS to form a third mixture; or (a4) contacting PPS, at least one PAES, and rPAES to form a fourth initial mixture, and then contacting the fourth initial mixture with an alkali metal carbonate to form a fourth and (b) optionally the first initial mixture, the second mixture, the third mixture, or the fourth mixture with an acid component as described herein. A step of contacting is included.
一部の実施形態において、本方法は、
(a1)PPS、少なくとも1種のPAES、およびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第1の初期混合物を形成し、その後、第1の初期混合物をrPAESと接触させて、第1の混合物を形成する工程;
(a2)PPSおよびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第2の初期混合物を形成し、その後、第2の初期混合物を少なくとも1種のPAES、およびrPAESと接触させて、第2の混合物を形成する工程;
(a3)少なくとも1種のPAESおよびアルカリ金属炭酸塩を接触させて、第3の初期混合物を形成し、その後、第3の初期混合物をPPSおよびrPAESと接触させて、第3の混合物を形成する工程;または
(a4)PPSおよび少なくとも1種のPAESを接触させて、第4の初期混合物を形成し、その後、第4の初期混合物をアルカリ金属炭酸塩およびrPAESと接触させて、第4の混合物を形成する工程;ならびに
(b)任意選択で、第1の混合物、第2の混合物、第3の混合物、または第4の混合物を、本明細書に記載されるとおりの酸成分と接触させる工程
を含む。
In some embodiments, the method comprises:
(a1) contacting PPS, at least one PAES, and an alkali metal carbonate to form a first initial mixture, and then contacting the first initial mixture with rPAES to form a first mixture; the step of
(a2) contacting PPS and an alkali metal carbonate to form a second initial mixture, and then contacting the second initial mixture with at least one PAES, and rPAES to form a second mixture; the step of
(a3) contacting at least one PAES and an alkali metal carbonate to form a third initial mixture, and then contacting the third initial mixture with PPS and rPAES to form a third mixture; or (a4) contacting PPS and at least one PAES to form a fourth initial mixture, and then contacting the fourth initial mixture with an alkali metal carbonate and rPAES to form a fourth mixture. and (b) optionally contacting the first, second, third, or fourth mixture with an acid component as described herein. including.
ポリマー組成物を含む造形物品
例示的な実施形態はまた、上記のポリマー組成物を含む物品を含む。
Shaped Articles Comprising Polymer Compositions Exemplary embodiments also include articles comprising the polymer compositions described above.
物品は、任意の適当な溶融加工方法を使用してポリマー組成物から作製されてもよい。特に、それらは、射出成形、押出成形、ロト成形、またはブロー成形によって作製されてもよい。 Articles may be made from the polymer composition using any suitable melt processing method. In particular, they may be made by injection molding, extrusion, rotomolding or blow molding.
ポリマー組成物は、多種多様な最終使用に有用な物品の製造によく適し得る。 The polymer composition may be well suited for manufacturing articles useful in a wide variety of end uses.
本発明は、以下に、非限定的な実施例によって以下のセクションでより詳細に例証される。 The invention will now be illustrated in more detail in the following sections by non-limiting examples.
参照により本明細書に組み込まれる特許、特許出願、および刊行物のいずれかの開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合は、本記載が優先するものとする。 If the disclosure of any of the patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference contradicts the description in this application to the extent that it may obscure terminology, the description shall control.
実施例1~実施例10および比較例11~比較例14
実施例1~実施例10:K2CO3を含む、PPSUとPPSとのブレンド
比較例11~比較例14:K2CO3なしの、PPSUとPPSとのブレンド
Examples 1 to 10 and Comparative Examples 11 to 14
Examples 1-10: Blends of PPSU and PPS with K2CO3 Comparative Examples 11-14 : Blends of PPSU and PPS without K2CO3
材料:
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRadel(登録商標)PPSU R-5900 NT
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QA200N
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QA250N
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QC160N
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QC220N
- K2CO3、UNID EF-90
material:
- Radel® PPSU R-5900 NT from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton® PPS QA200N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton® PPS QA250N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton® PPS QC160N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton® PPS QC220N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- K2CO3 , UNID EF-90
コンパウンディング:
48:1のL/D比を有するCoperion(登録商標)ZSK-26共回転二軸押出機を200~300rpmおよび12~18kg/時間で使用して、ブンレドをコンパウンドした。バレル温度設定点は、ゾーン1からゾーン6までについて360℃、ゾーン7からゾーン12までについて340℃、およびダイで360℃であった。
Compounding:
The blend was compounded using a Coperion® ZSK-26 co-rotating twin screw extruder with an L/D ratio of 48:1 at 200-300 rpm and 12-18 kg/hr. Barrel temperature set points were 360° C. for
測定:
溶融粘度は、360℃および400l/秒でASTM D5630に従って測定した。
measurement:
Melt viscosity was measured according to ASTM D5630 at 360° C. and 400 l/sec.
ブレンドの形態学は、透過型電子顕微鏡法(TEM)により調査して、分散相ドメインの最大直径を見出した。 The morphology of the blends was investigated by transmission electron microscopy (TEM) to find the largest diameter of the dispersed phase domains.
結果:
ブレンド組成物および測定値を以下の表2に示す。ブレンドの形態学は、図1~図7のTEM画像で示す。
result:
Blend compositions and measurements are shown in Table 2 below. The morphology of the blends is shown in the TEM images of Figures 1-7.
実施例1、実施例2、実施例3、および実施例4を、比較例11、比較例12、比較例13、および比較例14とそれぞれ比較すると(図1~図4も参照)、予想外にも、0.4重量%のK2CO3の添加が、K2CO3が添加されたブレンドについてはるかにより小さい分散相ドメインサイズ(≧2μmと比較して≦0.5μm)および増加した溶融粘度により証明されるとおりに、PPSUとPPSとのブレンドの相溶性を著しく改善することが見出された。実施例1および実施例2と比較例11および比較例12との比較により、改善された相溶性は、連続相としてPPSUおよび分散相としてPPSを有するPPSU豊富ブレンドで達成されることが示されるが、一方で、実施例3および実施例4と比較例13および比較例14との比較により、改善された相溶性は、連続相としてPPSおよび分散相としてPPSUを有するPPS豊富ブレンドでやはり達成されることが示される。 Comparing Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4 with Comparative Example 11, Comparative Example 12, Comparative Example 13, and Comparative Example 14, respectively (see also FIGS. 1-4), unexpectedly Also , the addition of 0.4 wt . It has been found to significantly improve the compatibility of blends of PPSU and PPS, as evidenced by viscosity. A comparison of Examples 1 and 2 with Comparative Examples 11 and 12 shows that improved compatibility is achieved with PPSU-rich blends having PPSU as the continuous phase and PPS as the dispersed phase. , while comparing Examples 3 and 4 with Comparative Examples 13 and 14, improved compatibility is still achieved with PPS-rich blends having PPS as the continuous phase and PPSU as the dispersed phase. is shown.
実施例5から実施例10まで(図5~図7)により、PPS:PPSU比およびK2CO3の量を変えることの効果が例証される。 Examples 5 through 10 (FIGS. 5-7) illustrate the effect of varying the PPS:PPSU ratio and the amount of K 2 CO 3 .
実施例15~実施例18および比較例19~比較例22
実施例15~実施例18:PPSU、PPS、およびK2CO3のブレンド、ここで、PPSは、酢酸で洗浄された。
Examples 15 to 18 and Comparative Examples 19 to 22
Examples 15-18: Blends of PPSU, PPS, and K2CO3 , where the PPS was washed with acetic acid.
比較例19~比較例22:PPSU、PPS、およびK2CO3のブレンド、ここで、PPSは、酢酸で洗浄されなかった。 Comparative Examples 19-22: Blends of PPSU, PPS, and K2CO3 , where the PPS was not washed with acetic acid.
材料:
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRadel(登録商標)PPSU R-5900 NT
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QA250N;酢酸洗浄
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QC220N;酢酸カルシウム洗浄
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS PR34;水洗浄
- K2CO3、UNID EF-90
material:
- Radel® PPSU R-5900 NT from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton PPS QA250N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC; acetic acid wash - Ryton PPS QC220N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC; PPS PR34; water wash- K2CO3 , UNID EF-90
コンパウンディングおよび測定
ブレンドを実施例1におけるとおりにコンパウンドした。
Compounding and Measurements Blends were compounded as in Example 1.
溶融粘度および形態学の測定は、実施例1におけるとおりに行った。 Melt viscosity and morphology measurements were performed as in Example 1.
結果:
ブレンド組成物および測定値を以下の表3に示す。
result:
Blend compositions and measurements are shown in Table 3 below.
実施例15、実施例16、および実施例17を、比較例18、比較例19、比較例20、および比較例21と比較すると(図8および図9も参照)、酢酸で洗浄されたPPSポリマーの使用は、予想外にも、酢酸と接触されたPPSポリマーを使用するブレンドについてのより小さい分散相ドメインサイズにより証明されるとおりに、PPSUとPPSとのブレンドの相溶性を改善したことがわかる。それぞれの場合、水または酢酸カルシウムで洗浄されたPPSポリマーを使用するブレンドについての最大分散相ドメインサイズは、意外なことに、酢酸で洗浄されたPPSポリマーを使用するブレンドについての最大分散相ドメインサイズよりも大きかった。 Comparing Example 15, Example 16, and Example 17 with Comparative Example 18, Comparative Example 19, Comparative Example 20, and Comparative Example 21 (see also FIGS. 8 and 9), the acetic acid washed PPS polymer unexpectedly improved the compatibility of blends of PPSU and PPS, as evidenced by the smaller dispersed phase domain size for blends using PPS polymer contacted with acetic acid. . In each case, the maximum dispersed phase domain size for blends using water- or calcium acetate-washed PPS polymers was surprisingly was bigger than
実施例22~実施例26
比較例22:PPS/PESのブレンド
実施例23~実施例27:PPS/PES/K2CO3のブレンド
組成物は、表4に記載する。
Examples 22 to 26
Comparative Example 22: PPS/PES Blends Examples 23-27: PPS/PES/K 2 CO 3 Blends The compositions are listed in Table 4.
材料:
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのVeradel(登録商標)PESU 3300ULT
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのRyton(登録商標)PPS QA200N
- Howard Industries,Inc.からのK2CO3 LH-90
material:
- Veradel® PESU 3300ULT from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Ryton® PPS QA200N from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Howard Industries, Inc.; K 2 CO 3 LH-90 from
コンパウンディング:
表4の組成物を、48:1のL/D比を有する、26mm直径Coperion(登録商標)ZSK-26共回転部分交差反転式二軸押出機を使用して、溶融コンパウンディングに供した。バレルセクション2から12までおよびダイは、以下のとおりの設定点温度に加熱した:
バレル2~6:360℃
バレル7~12:350℃
ダイ:360℃
Compounding:
The compositions in Table 4 were subjected to melt compounding using a 26 mm diameter Coperion® ZSK-26 co-rotating partially cross-rotating twin screw extruder with an L/D ratio of 48:1.
Barrels 2-6: 360°C
Barrel 7-12: 350°C
Die: 360°C
それぞれの場合、樹脂および添加剤は、範囲30~40ポンド/時間の処理量速度で重量式フィーダを使用してバレルセクション1およびバレルセクション5で供給した。押出機は、ほぼ200RPMのスクリュー速度で操作した。真空を約27インチの水銀の真空レベルによってバレルゾーン10でかけた。単一ホールダイをすべてのコンパウンドについて使用し、ダイを出る溶融ポリマーストランドを水トラフで冷却し、次いで、ペレタイザで切断した。
In each case, resins and additives were fed in
射出成形:
射出成形をポリマー組成物に対して行って、3.2mm(0.125インチ)厚さのASTM引張りおよび曲げ試験片、ならびに機械的特性試験のための4×4×0.125インチプラークを生成させた。タイプI引張りASTM試験片および4×4×0.125インチプラークを、以下のバレルおよび型でのおよその温度条件を使用して射出成形した:
リアゾーン:680°F
ミドルゾーン:680°F
フロントゾーン:700°F
ノズル:700°F
型:285°F
injection molding:
Injection molding was performed on the polymer composition to produce 3.2 mm (0.125 inch) thick ASTM tensile and flex specimens and 4 x 4 x 0.125 inch plaques for mechanical property testing. let me Type I tensile ASTM specimens and 4 x 4 x 0.125 inch plaques were injection molded using the following approximate temperature conditions in the barrel and mold:
Rear Zone: 680°F
Middle Zone: 680°F
Front Zone: 700°F
Nozzle: 700°F
Mold: 285°F
測定:
機械的特性は、Dynatup衝撃試験(D-3763:高速度穴あけ多軸衝撃(High Speed Puncture Multiaxial Impact))のための射出成形0.125インチ厚さのASTM試験片(プラークで4×4×0.125インチ)を使用して配合物すべてについて試験した。
measurement:
Mechanical properties were determined on injection molded 0.125 inch thick ASTM specimens (4x4x0 on plaques) for the Dynatup impact test (D-3763: High Speed Puncture Multiaxial Impact). .125 inch) was used to test all formulations.
耐化学薬品性(耐環境応力亀裂性)は、屈曲性バーをメチルエチルケトンに可変応力下で24時間曝露することによって評価した。メチルエチルケトンへの曝露の時間は、材料が破壊またはクレージングをまったく示さなかった場合に増加させた。 Chemical resistance (environmental stress cracking resistance) was evaluated by exposing the flexible bars to methyl ethyl ketone under variable stress for 24 hours. The time of exposure to methyl ethyl ketone was increased when the material showed no fractures or crazing.
結果:
高速度穴あけ多軸衝撃(Dynatup Impact)データおよび熱エージング後の引張り特性を表4に報告する:
result:
High speed drilling multiaxial impact (Dynatup Impact) data and tensile properties after heat aging are reported in Table 4:
K2CO3の導入は、予想外にも、PPSとPESとのブレンドの衝撃特性および耐環境応力亀裂性を増強した。 The introduction of K2CO3 unexpectedly enhanced the impact properties and environmental stress crack resistance of the PPS and PES blends.
比較例27、比較例28、および比較例29、ならびに実施例30
比較例27:PPS/PES50/50部を5分の滞留時間の間ブレンドする。
比較例28:PPS/PES/rPES45/45/10部を5分の滞留時間の間ブレンドする。
比較例29:PPS/PES/rPES/ZnO45/45/10/2部を3分の滞留時間の間ブレンドする。
実施例30:PPS/PES/rPES/K2CO3 45/45/10/0.5部を3分の滞留時間の間ブレンドする。
Comparative Examples 27, 28 and 29, and Example 30
Comparative Example 27: Blend 50/50 parts PPS/PES for a 5 minute residence time.
Comparative Example 28: Blend PPS/PES/rPES 45/45/10 parts for a 5 minute residence time.
Comparative Example 29: Blend PPS/PES/rPES/ZnO 45/45/10/2 parts for a 3 minute residence time.
Example 30: Blend PPS/PES/rPES/ K2CO3 45/45/10/0.5 parts for a 3 minute residence time.
材料:
- DIC CorporationからのPPS参照T4G
- Solvay Specialty Polymers USA,LLCからのVeradel(登録商標)PESU 3600P
- 反応性ポリ(エーテルスルホン)(rPES):溶媒としてスルホラン中4,4’-ジクロロジフェニルスルホン、ビスフェノールS(過剰の)、炭酸カリウム(過剰の)から公知のプロセスに従って合成されたrPES。rPESポリマーの末端基滴定は、以下を与えた:
〇ヒドロキシル末端基[-OH]の濃度=219μeq/g
〇カリウムフェノキシド末端基[-OK]の濃度=60μeq/g
〇クロロ末端基[-Cl]の濃度=7μeq/g
〇数平均分子量(Mn)=2,000,000/([-OH]+[-OK]+[-Cl])=7,000g/モル
- 炭酸カリウムK2CO3 UNID EF-80
- 酸化亜鉛ZnO
material:
- PPS Reference T4G from DIC Corporation
- Veradel® PESU 3600P from Solvay Specialty Polymers USA, LLC
- Reactive poly(ethersulfone) (rPES): rPES synthesized according to known processes from 4,4'-dichlorodiphenylsulfone, bisphenol S (in excess), potassium carbonate (in excess) in sulfolane as solvent. End-group titration of the rPES polymer gave:
○ Concentration of hydroxyl end groups [-OH] = 219 µeq/g
○ Concentration of potassium phenoxide terminal group [-OK] = 60 µeq/g
○ Concentration of chloro terminal group [-Cl] = 7 µeq/g
○ Number average molecular weight (Mn) = 2,000,000/([-OH] + [-OK] + [-Cl]) = 7,000 g/mole - Potassium carbonate K 2 CO 3 UNID EF-80
- zinc oxide ZnO
コンパウンディング:
380℃で加熱され、および滞留時間の制御を可能にする再循環ループを備えたDSM Xplore(登録商標)二軸(100rpm)押出機で、ブンレドをコンパウンドした。材料(合計で7g)を同時に導入し、ある時間(滞留時間)混合し、その後、ストランドに押し出した。
Compounding:
The blend was compounded on a DSM Xplore® twin-screw (100 rpm) extruder heated at 380° C. and equipped with a recirculation loop to allow control of residence time. The materials (7 g total) were introduced simultaneously, mixed for a period of time (residence time) and then extruded into strands.
測定:
押出機スクリューを回転させるために必要とされるトルクをブレンディングの間に測定した。トルクは、溶融ブレンドの粘度と相関し、より高い力は、より高い粘度を示す。
measurement:
The torque required to rotate the extruder screw was measured during blending. Torque correlates with the viscosity of the melt blend, with higher forces indicating higher viscosities.
ダイスウェルのレベルは、押出機の出口で観察し、以下のとおりにランク付けした:--非常に大きいダイスウェル、-いくらかのダイスウェル、+限定されたダイスウェル、++ダイスウェルなし。 The level of die swell was observed at the exit of the extruder and ranked as follows: - very large die swell, - some die swell, + limited die swell, ++ no die swell.
熱的特性、すなわち、溶融温度および結晶化温度は、DSCにより決定した。 Thermal properties, ie melting temperature and crystallization temperature, were determined by DSC.
ブレンドの形態学は、走査型電子顕微鏡法(SEM)および透過型電子顕微鏡法(TEM)により分析して、分散相の最大直径を得た。 The morphology of the blends was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) to obtain the maximum diameter of the dispersed phase.
結果:
ブレンド組成物および測定値を以下の表5に示す。ブレンドの形態学は、図9~図12に示す。
result:
Blend compositions and measurements are shown in Table 5 below. The morphology of the blends is shown in Figures 9-12.
PPSおよびPESは、図10に示されるとおりに明らかに非混和性である。図11に示されるとおりに、rPES(ヒドロキシル末端PES)の導入は、ポリマーを有意には相溶化せず、非常に大きなダイスウェルが観察された。さらに、図12に示されるとおりに、塩基ZnOのさらなる添加も、PPSおよびPESブレンドの形態学に劇的な変化をもたらさず、いくらかのダイスウェルが依然として観察された。 PPS and PES are clearly immiscible as shown in FIG. As shown in Figure 11, the introduction of rPES (hydroxyl-terminated PES) did not significantly compatibilize the polymer and very large die swell was observed. Moreover, as shown in FIG. 12, further addition of base ZnO did not lead to dramatic changes in the morphology of the PPS and PES blends and some die swell was still observed.
しかしながら、意外なことに、別の塩基K2CO3をPPS、PESおよびrPESポリマー組成物に添加した場合、実施例30の分散相によって示されるとおり(図13)、PPSおよびPESの良好な相溶化が観察された。さらに、実施例30のポリマー組成物も、予想外に、ダイスウェルをまったく示さず、これは、例えば、普通サイズのストランドを押し出す際に有利である。 Surprisingly, however, when another base K2CO3 was added to the PPS, PES and rPES polymer compositions, good phase Solubilization was observed. In addition, the polymer composition of Example 30 also unexpectedly exhibits no die swell, which is an advantage when extruding regular size strands, for example.
参照により本明細書に組み込まれる特許、特許出願、および刊行物のいずれかの開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合は、本記載が優先するものとする。 If the disclosure of any of the patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference contradicts the description in this application to the extent that it may obscure terminology, the description shall control.
実施例15~実施例17および比較例18~比較例21
実施例15~実施例17:PPSU、PPS、およびK2CO3のブレンド、ここで、PPSは、酢酸で洗浄された。
Examples 15 to 17 and Comparative Examples 18 to 21
Examples 15-17 : Blends of PPSU, PPS, and K2CO3 , where the PPS was washed with acetic acid.
比較例18~比較例21:PPSU、PPS、およびK2CO3のブレンド、ここで、PPSは、酢酸で洗浄されなかった。
Comparative Examples 18-21 : Blends of PPSU, PPS, and K2CO3 , where the PPS was not washed with acetic acid.
Claims (15)
i)ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS);
ii)少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES);および
iii)前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩
を含み、
前記ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)と前記少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)との重量比は、0.2~20の範囲である、ポリマー組成物。 A polymer composition comprising:
i) poly(para-phenylene sulfide) (PPS);
ii) at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES); and iii) from about 0.05% to about 2% by weight, based on the total weight of polymers in said composition, of at least one alkali metal carbonate. including
The polymer composition, wherein the weight ratio of said poly(para-phenylene sulfide) (PPS) to said at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES) is in the range of 0.2-20.
- 前記ポリマー組成物が、前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、0.15~0.4重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩、好ましくは炭酸カリウムを含む、
請求項1~5のいずれか一項に記載のポリマー組成物。 - the weight ratio of said poly(para-phenylene sulfide) (PPS) to said at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES) is in the range of 0.5 to 5, and - said polymer composition is , containing 0.15 to 0.4% by weight, based on the total weight of the polymer in said composition, of at least one alkali metal carbonate, preferably potassium carbonate;
A polymer composition according to any one of claims 1-5.
ii)前記ポリマー組成物が、少なくとも1種の反応性ポリ(アリールエーテルスルホン)(rPAES)をさらに含み
前記反応性ポリ(アリールエーテルスルホン)(rPAES)が、前記反応性ポリ(アリールエーテルスルホン)(rPAES)の5μeq/gよりも大きい濃度で-OH末端基を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のポリマー組成物。 i) said at least one poly(arylethersulfone) (PAES) is a reactive poly(arylethersulfone) (rPAES); or ii) said polymer composition comprises at least one reactive poly( aryl ether sulfone) (rPAES), wherein said reactive poly(aryl ether sulfone) (rPAES) has —OH end groups at a concentration greater than 5 μeq/g of said reactive poly(aryl ether sulfone) (rPAES); The polymer composition of any one of claims 1-8, comprising:
- 分散粒子当たり≦約4μm2の表面積を有する分散相、
または
- 単一ポリマーのリボンの平均幅が約2μm以下である、共連続相であって、前記平均幅は、リボン幅の10の無作為測定値を採り、最長および最短測定値を捨て、残りの測定値の総和を8で除すことによって計算される、共連続相
のいずれかを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のポリマー組成物。 The polymer composition is
- a dispersed phase having a surface area of ≤ about 4 µm2 per dispersed particle,
or - a co-continuous phase in which the average width of a ribbon of a single polymer is about 2 μm or less, said average width being obtained by taking 10 random measurements of ribbon width, discarding the longest and shortest measurements, and Polymer composition according to any one of claims 1 to 9, comprising any of the co-continuous phases, calculated by dividing the sum of the measured values of by 8.
i)ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS);
ii)少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES);および
iii)前記組成物中のポリマーの全重量に基づいて、約0.05~約2重量%の少なくとも1種のアルカリ金属炭酸塩
を溶融混合する工程を含み、
- 前記ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)と前記少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)との重量比は、0.2~20の範囲であり、かつ
- 前記ポリマー組成物は、溶媒を実質的に含まず、好ましくは溶媒を含まない、方法。 A method of making a polymer composition comprising:
i) poly(para-phenylene sulfide) (PPS);
ii) at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES); and iii) from about 0.05% to about 2% by weight, based on the total weight of polymers in said composition, of at least one alkali metal carbonate. comprising a step of melting and mixing the
- the weight ratio of said poly(para-phenylene sulfide) (PPS) to said at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES) is in the range of 0.2 to 20, and - said polymer composition is , substantially solvent-free, preferably solvent-free.
(a2)前記ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)を前記アルカリ金属炭酸塩と接触させて、第2の初期混合物を形成し、その後、前記第2の初期混合物を前記少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)と接触させて、第2の混合物を形成する工程;
(a3)前記少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)を前記アルカリ金属炭酸塩と接触させて、第3の初期混合物を形成し、その後、前記第3の初期混合物をポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)と接触させて、第3の混合物を形成する工程;または
(a4)前記ポリ(パラ-フェニレンスルフィド)(PPS)および前記少なくとも1種のポリ(アリールエーテルスルホン(PAES)と接触させて、第4の初期混合物を形成し、その後、前記第4の初期混合物をアルカリ金属炭酸塩と接触させて、第4の混合物を形成する工程;ならびに
(b)任意選択で、前記第1の初期混合物、前記第2の混合物、前記第3の混合物、または前記第4の混合物を、pKa≦7,5を有する酸成分と接触させる工程
を含む、請求項12に記載の方法。 (a1) contacting said poly(para-phenylene sulfide) (PPS), said at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES), and said alkali metal carbonate to form a first initial mixture; ;
(a2) contacting said poly(para-phenylene sulfide) (PPS) with said alkali metal carbonate to form a second initial mixture; aryl ether sulfone) (PAES) to form a second mixture;
(a3) contacting said at least one poly(aryl ether sulfone) (PAES) with said alkali metal carbonate to form a third initial mixture; (a4) said poly(para-phenylene sulfide) (PPS) and said at least one poly(aryl ether sulfone (PAES); contacting to form a fourth initial mixture, and then contacting said fourth initial mixture with an alkali metal carbonate to form a fourth mixture; and (b) optionally, said fourth 13. The method of claim 12, comprising contacting an initial mixture of 1, said second mixture, said third mixture, or said fourth mixture with an acid component having a pKa<7,5.
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